Einfluss der AlₓGa₁₋ₓAs-Zwischenschicht im resonant periodischen Gewinn-Aktiven Bereich auf die Leistung des 940-nm-VCSEL
摘要
Mit der 3D-Simulationssoftware PICS wurde ein aktiver Bereich mit resonant periodischem Gewinn (RPG) und Zwischenschicht aus AlₓGa₁₋ₓAs mit unterschiedlichen Al-Anteilen entworfen, um die optoelektronischen Eigenschaften von 940-nm-Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Lasers (VCSEL) zu untersuchen, mit dem Ziel hoher Ausgangsleistung und hoher Leistungsumwandlungseffizienz. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass bei einem Al-Anteil von 0,1 in der Zwischenschicht die maximale Ausgangsleistung des RPG-VCSEL 24,32 mW und die maximale Leistungsumwandlungseffizienz 51,7 % erreicht. Durch die Analyse der Bandstruktur der Zwischenschicht wurden die Transporteigenschaften von Ladungsträgern im aktiven Bereich des RPG-VCSEL untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anpassung des Al-Anteils die Bandstruktur steuern und die Wahrscheinlichkeit der Strahlungsrekombination kontrollieren kann. Dies reduziert effektiv die Ansammlung von Elektronen und Löchern in der Zwischenschicht und verringert so die nichtstrahlende Rekombination. Die Studie bietet theoretische Leitlinien und Datenunterstützung für die Auswahl des Zwischenschichtmaterials im spannungsausgeglichenen Quantenmulden-RPG-Aktiven Bereich.
关键词
Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser;Hohe Ausgangsleistung;Aktiver Bereich mit resonant periodischem Gewinn;AlₓGa₁₋ₓAs-Zwischenschicht
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